电荷密度

摘要： 采用激光光散射法对聚羧酸减水剂(PCE)在纯水环境下的溶液行为进行研究,对分子结构差异较大的3种PCE分子的溶液行为初步进行了比较分析。利用胶体滴定法对PCE在一定条件下的本征电荷密度进行测试,结合电荷密度数据初步表征PCE分子的溶液构象。结果表明:在纯水环境中PCE分子展示为柔顺链性结构形态;在一定条件下可通过胶体电荷密度法对PCE的本征电荷密度进行准确测定,将所得本征电荷密度与对应PCE分子的溶液构象进行比对分析,可为PCE的结构设计提供一定的参考。

摘要： 本文指出了一篇文献中有限长带电直线导体的电荷分布线密度公式的错误,用多种方法证明了带电线段的电荷分布是均匀的.推导了均匀带电线段的等势线方程和电场方程,证明带电线段就是等势线,电场线与线段垂直.证明了线段外的电势满足三维拉普拉斯方程,从而证明均匀带电线段是导体.

摘要： 使用了基于密度泛函理论的第一性原理的方法,计算了外延关系为CoSi(001)∥MgO(001)的薄膜生长体系的电子结构和磁矩,以及分析了其电荷密度与差分电荷密度。结果发现当CoSi晶体的晶格常数a,b设定为0.84224 nm,c=0.28135 nm时,体系的能量最低,达到最稳定的平衡态。由自旋极化能带图、总电子态密度以及分态密度可知,该CoSi外延薄膜的导带底与价带顶发生明显的交叠从而表现出金属性同时在费米能级附近产生了明显的自旋裂化现象;价带顶主要是由Co的3d^(7)态电子构成,而导带底主要由Si的3p态电子构成,同时由态密度可知其产生了赝能隙现象,Co-3d态电子不仅主要贡献了态密度,也是薄膜产生磁性的主要因素。由计算结果的密里根电荷以及电荷密度可知,电子由Si转移到Co,Co作为电子受主,Co之间形成反键态,Co、Si之间形成共价键结构。经计算该外延关系下的CoSi具有铁磁性,总磁矩为0.52μB。

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了P2⁃Na_(x) CoO_(2)材料的Ca掺杂性质,结果表明,掺杂Ca倾向位于氧原子与氧原子形成的三棱柱中心,此三棱柱与周围的CoO_(6)八面体共边。Ca通过电子转移与周围的氧发生较强的化学相互作用,削弱了相邻的Co⁃O键。Ca⁃CoO_(2)的相互作用强于Na⁃CoO_(2)的相互作用,Ca的嵌入能约为7.90 eV,几乎是Na的两倍(~4.25 eV)。借助两个Na以及一个Na和一个Ca在CoO_(2)层间形成的稳定结构研究了Ca⁃Na和Na⁃Na相互作用,结果表明,Ca⁃Na的作用使Na难以接近Ca,从而减少了Na在Ca周围的分布。分子动力学研究表明,Ca⁃Na的相互作用可以抑制Na在不同位置的分布随Na含量的剧烈变化。在P2⁃Na_(x) CoO_(2)中通过Ca掺杂提高电池的性能主要归因于Ca⁃CoO_(2)和Ca⁃Na的强相互作用,这两种作用在一定程度上减缓了充放电过程中材料的结构变化,提高了电池的循环稳定性。

摘要： 通过加入琥珀酸酐对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)进行改性,探究琥珀酰化调控SPI电荷密度引起的构象改变和乳化性改善之间的关系。通过荧光光谱、紫外光谱、傅里叶变换红外光谱分析不同酰化程度SPI的构象变化,采用扫描电子显微镜、电位、表面疏水性、分子柔性及乳化性等手段表征琥珀酰化对SPI理化性质的影响。结果表明:琥珀酰化反应发生,琥珀酰基基团成功接枝于SPI上,SPI等电点下降,电负性增强;SPI微观结构产生变化,光滑无规则片状结构的表面出现小孔穴,分子质量增加;电荷密度的增加导致SPI三级结构展开,色氨酸暴露,酪氨酸被包裹,荧光光谱和紫外光谱出现红移现象,证明酰化后的SPI处于更亲水的环境中;SPI游离氨基与琥珀酰基基团反应使得其中N—H键变为C—N键,导致酰胺III带改变;酰化后的SPI表面疏水性下降,分子柔性增加,乳化活性与乳化稳定性得到改善。该研究证实,琥珀酰化SPI电荷密度的增加可以影响SPI的空间构象从而使乳化性明显改善。

摘要： 以乳清浓缩蛋白(whey protein concentrate,WPC)为原料,采用动态流变仪、光学微流变仪、圆二色谱仪、荧光分光光度计及扫描电镜探究WPC凝胶形成过程、分子间相互作用和微观结构,并研究热诱导温度(60、85°C)和pH值(2.0、4.5、7.0、9.0)对WPC凝胶性质和结构的影响机理。结果表明:pH值通过改变电荷密度影响WPC的凝胶结构;热诱导温度为85°C时,蛋白质分子展开更充分,α-螺旋结构含量较低,内源荧光的最大荧光强度波长处红移明显,形成的WPC凝胶具有更高的弹性模量和黏性模量;凝胶的弹性因子和宏观黏度指数较高,固液平衡值较低;相互作用力分析结果说明较高的热诱导温度能促进疏水相互作用、氢键与二硫键的形成,从而改善WPC凝胶的性质和结构。

摘要： 2011年福岛核事故之后,U_(3)Si_(2)作为可代替UO_(2)的核燃料被预测为重要的耐事故燃料.近年来的研究结果表明,U_(3)Si_(2)作为耐事故燃料的候选材料,其在微观尺度上进行的模拟还不够深入.在宏观尺度上不足以建立燃料数据库和模型来有效预测U_(3)Si_(2)的一些性能.因此,采用第一性原理计算U_(3)Si_(2)核燃料的一些物理化学数据受到了广泛关注.在之前的工作中,我们采用第一性原理计算拉伸/剪切实验(FPCTT/FPCST)的方法预测了U_(3)Si_(2)在几个低指数晶面/晶向上的理想强度.然而,并未对U_(3)Si_(2)的断裂行为进行过多的解释.因此,本论文通过论述理想拉伸/剪切应变对U_(3)Si_(2)化学键键长及电荷密度分布影响,分析了U_(3)Si_(2)在这几个低指数晶面/晶向上的断裂行为.结果表明:U_(3)Si_(2)在理想拉伸应变的作用下,晶体的破坏主要受化学键变化的影响,而在剪切应变的作用下应变能或应力的突然下降,可能与U_(3)Si_(2)的应变诱导结构相变有关.

摘要： 清洁能源引领绿色可持续发展.使用有限不可再生的陆地能源不仅会破坏生态环境,产生温室效应,而且其产生的废气会危害人体健康.针对未来的海洋可再生清洁能源将成为人类赖以生存和发展的替代能源问题,提出了基于摩擦纳米发电机的海洋波浪能收集系统.系统主要以垂直接触-分离工作模式进行发电,采用双球形和弹簧支持分离两种摩擦发电结构,外加太阳能辅助发电.系统的发电量情况由单片机来实时检测,并将发电数据由无线通信模块传送到接收端.经测试,系统功能稳定,具有一定的应用价值.

摘要： 锂离子电池正极材料需要有较大的能量密度和稳定的循环寿命,循环寿命与其脱锂前后的结构变化有直接关系.但是,影响循环寿命的原子层次因素是什么,还没有明确的答案.探究和优化正极材料的核心工作就是要寻找微观结构与性能之间的关系,这里不仅需要用到大数据统计,也需要对比分析脱锂前后的结构变化特征参数.通过分子动力学方法计算得到了18种典型正极体系的体积和弹性模量的变化,分析发现不同正极材料体系都对应了一个反映收缩能力的压强值,它主要由体积变化率与弹性模量的乘积决定,体现了不同材料脱锂后的稳定性差异.对于含Co/Ni/Mn/Fe等过渡族金属的正极材料,这个参数与循环稳定性呈一定的线性关系,收缩压强大的体系有更优秀的循环性能.同时,电子结构层次中的电荷密度也是影响锂离子电池循环性能的本征因素之一.本研究探索也表明,大数据配合理论计算是寻找材料规律的有效方法,得到的基本规律对于优化和改善循环寿命有一定的理论指导意义.

摘要： 清洁能源引领绿色可持续发展。使用有限不可再生的陆地能源不仅会破坏生态环境,产生温室效应,而且其产生的废气会危害人体健康。针对未来的海洋可再生清洁能源将成为人类赖以生存和发展的替代能源问题,提出了基于摩擦纳米发电机的海洋波浪能收集系统。系统主要以垂直接触-分离工作模式进行发电,采用双球形和弹簧支持分离两种摩擦发电结构,外加太阳能辅助发电。系统的发电量情况由单片机来实时检测,并将发电数据由无线通信模块传送到接收端。经测试,系统功能稳定,具有一定的应用价值。

摘要： 以TPEG、马来酸酐、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-3-羟丙酯和丙烯酸-4-羟丁酯为共聚单体,合成了聚羧酸型保坍剂.研究了聚羧酸减水剂在相同初始电荷密度情况下,在混凝土中不同的酯基其水解速度和坍落度保持能力之间的关系,表明可以通过不同的酯基比较精确控制保坍时间.另外,探讨了保坍剂保持能力和聚羧酸初始电荷密度与酯基水解速率的关系,表明当聚羧酸电荷密度低于0.7mmol/g时保坍剂分子基本不被吸附,同时具有更好的保持能力.

摘要： 空间电荷密度校准装置由圆筒、负离子发生器、轴流风扇、电流表(微安表)和空气离子测量仪五部分组成.在本装置的设计中,负离子发生器设置在圆筒筒壁上且其端部由外向内穿过圆筒的筒壁.圆筒靠近负离子发生器的一端设有风扇,风扇用于向圆筒内吹风.电流表用于测圆筒内电荷移动形成的电流.本校准装置可使装置一端的离子量与负离子发生器单位时间内发生的离子量数值误差极小,提高了空间电荷密度的校准精度.

摘要： 为了解决特高压直流输电线路下对电荷测量仪器的现场校准需求,本文基于光电效应原理设计了两种结构的空间电荷密度测量仪器的校准装置,并对校准装置的原理进行了理论分析.本文利用光电效应原理设计了离子产生装置,并通过调节紫外光的强度实现对空间电荷密度的调节,并加入可调速风扇适应对不同结构的空间电荷密度测量仪的校准.本文还对校准原理进行了理论分析,给出了校准装置输出的电荷密度的计算公式.本设计具有原理简单、可操作性强和成本低等优点.

摘要： 特高压直流输电线路会由于电晕放电而在线路与地面之间的空间产生空气离子,形成一定密度的空间电荷.为了测量线路下方地面附近的电荷密度,本文提出了一种抽气式电荷密度测量仪的设计方案.通过风扇将含有空间电荷的空气抽入电荷仪的管腔,电荷撞击在管腔入口处的金属网上,进而形成采样电压信号.在平行网板电极构成的标定装置中对电荷仪进行标定.使用ANSYS软件和基于边界元法编写的计算程序,分析计算了电荷仪管腔周围电场的分布.本文提出的方法为特高压直流输电线路下方地面附近的电荷密度的测量提供了有益的参考.

摘要： 特高压直流输电线路发生电晕放电时,导线与大地之间会存在空间电荷.地面附近的合成电场强度、离子流密度和电荷密度是高压直流输电线路电磁环境的重要参量.近年来,我国某些地区出现灰霾天气,特高压直流输电线路的合成电场可能受到荷电的灰霾颗粒的影响.为了测量高压直流导线下方地面附近的电荷密度,设计制作了一种带有垂直金属网的抽气式电荷密度测量装置.在相互平行的平面金属丝网所产生的合成电场中进行标定.利用标定后的装置,测量了单极高压直流导线下方的地面附近的电荷密度.实验结果表明,测量值与计算值基本相符,为研究高压直流输电线路发生电晕放电时离子的荷电特性奠定了基础.

摘要： 纳米材料与生物体作用并导致环境健康效应的第一步骤为细胞识别和摄入,因而通过细胞识别的调控可以改变纳米材料的毒理学性质.纳米材料粒径、大小、表面化学等方面的多样性增加了研究纳米材料细胞识别的难度.基于此,设计了单一化学性质连续变体的金纳米颗粒库,证明了表面电荷密度决定纳米材料与细胞的作用,通过电荷密度可有效调控纳米颗粒与细胞的相互作用.

摘要： 静电问题是加油站卸油加油过程中面临的安全风险之一.针对油品装卸过程中存在静电放电风险,分析了加油站实行边卸油边加油作业需要注意的静电危险因素.本文开展了加油站边卸油边加油作业现场模拟测试试验,并利用油品静电在线监测系统对加油机管道油品电荷密度进行动态监测.在加油站正常加油作业时,油品流过加油机内普通除水过滤器时油品电荷密度迅速增大,可达-68.6μC/m3.结果表明加油站采用油品静电带电情况动态监控,可为提高加油站作业安全提供参考.

摘要： 六维力及力矢量动态测量在航空航天等领域的需求越来越多.目前的测量方法主要是基于压电式三向力传感器在空间多点布置,通常体积比较大;随着高超声速技术的不断发展,被测对象越来越小,安放测量装置的空间极其有限,有必要通过研究多维力作用下压电晶片面域电荷密度分布规律的方法,实现多维力及力矢量动态测量装置的小型化.推导并得到了多维力作用下石英晶片上应力分布数学表达式，建立了多维力作用下晶片面域内电荷密度分布数学模型，获取了多维力与区域电荷输出的数学映射关系。结果表明：通过电极形状对称和布置位置对称，可实现电荷耦合输出的解耦。研究了晶片面域内小电极的布置和定位方法，通过设计专用的夹具装置，设计并制作了一种六分量压电石英晶组，并且试制了一种六分量压电杆式天平，并对该石英晶组和六分量天平进行了性能标定，结果表明能够满足使用要求。

摘要： 宏观固体的界面动电电势和动电电荷密度可以通过流动电位和流动电流等动电学的方法进行推断.因为这些方法可以考虑到在界面的液相面侧的双电层内离子对表面电荷的补偿情况,且在研究实际相关性的问题时,这些方法特别有用.在超滤、纳滤或反渗透过程中使用的人工合成膜,对其界面动电势的评估可以分析得到表面电荷形成过程的机理,也可以用来研究膜的老化和污染情况.然而,根据研究条件下膜的性质和结构得出的实验数据并不明确,通过对具有不同内部结构(多孔或致密)的膜材料进行研究,在该论文的第一部分举例阐明了这一问题.之后将讨论动电技术在膜科学及材料科学方向应用的广泛潜力,并特别关注膜的功能化、污染及老化等实际相关性问题.作为一个案例,将研究次氯酸钠降解聚醚砜/聚乙烯吡咯烷酮膜,因为次氯酸钠已广泛应用于水生产及乳制品行业的膜清洗.研究表明,动电测量与FTIR-ATR和XPS等光谱技术相结合能够提供关于膜降解的分子机制方面的有价值的信息.

摘要： 本文首先求解了径向线内电势满足的线性泊松方程,得到了径向线内电子束空间电荷场和空间极限电流的解析表达式,接下来对电荷密度非均匀分布条件下电势满足的非线性方程进行了数值求解,最后给出了两种求解方法下,空间极限电流随电子束与径向线结构参数的变化规律,并对求解得到的空间电荷场的分布特性进行了分析.

摘要： 一种规避残留电荷及输入电压自动调节的高密度电法勘探装置，涉及高密度电法勘测设备及设备控制原理技术领域，包括：电极1、电缆线2、信号交互模块3、供电模块4、数据存储模块6，电极1与电缆线2上设有的专用接口相连，电缆线2的一端与信号交互模块3的接线口相连，信号交互模块3的电压供电端口与供电模块4电压输出端相连，信号交互模块3的信号输出端口通向数据存储模块6。

摘要： 本发明提供了一种新的电荷存储装置结构，其整合有双层超电容器(DLS)材料、电化学超电容器(ECS)材料和/或电池材料。更具体而言，DLS材料、ECS材料和/或电池材料可形成多层电极结构。此外或作为可供选择的方式，DLS材料、ECS材料和/或电池材料可形成这样的电极结构，其中DLS材料、ECS材料和/或电池材料与共同的集电体和电解质均接触。本发明可以推广至其它能量存储装置，这为许多设备的应用开辟了新的途径。

摘要： 本发明提供一种基于电荷筛选法的空间电荷密度测量装置，包括屏蔽层、绝缘层、过滤器、金属框、流量计、压差计、风扇、信号传输屏蔽线和电荷测量模块；屏蔽层和绝缘层均为圆筒形结构，且屏蔽层位于绝缘层的外部，过滤器、流量计、风扇水平方向上依次安装于绝缘层内侧，金属框位于过滤器与绝缘层之间，过滤器通过信号传输屏蔽线连接至位于屏蔽层外部的电荷测量模块，压差计位于过滤器的两侧。本发明提供的空间电荷密度测量装置测量效果好、维护方便，适用于直流输电的应用环境。

摘要： 本申请提供了一种测量液液界面电荷密度的方法及装置，所述方法通过聚合物涂层处理排除固‑液界面带电影响，基于流动电势测量得到电荷密度。采用本申请可获得接近真实值的液液界面电荷密度，可重复性好。

摘要： 本发明公开了一种高摩擦电荷密度、耐磨损摩擦电材料及其应用，其中高摩擦电荷密度、耐磨损摩擦电材料包括摩擦起电的高分子材料和均匀掺杂于所述高分子材料中具有压电性和润滑性的无机材料颗粒，所述无机材料颗粒为层状无机材料经溶剂插层剥离后制备的单层与少层混合的层状结构。本发明在传统的高分子摩擦材料中掺杂附着了具有压电性能和润滑性能的无机材料颗粒，使得制备出的电材料具有优异的耐磨性，同时具有有机材料和无机材料单独使用时不具有的电荷辅助捕获能力，极大提升了材料的表面电荷摩擦电荷密度。

摘要： 本发明提供了一种测定木质素纤维表面电荷密度的方法，方法包括：在若干份储备溶液中分别添加不同体积的壳聚糖碘化物溶液，进行离子交换反应后，过滤，得到若干份滤液；其中，不同体积的壳聚糖碘化物溶液的浓度均相同，储备溶液为预设浓度的木质素纤维溶液；利用导数光谱法对上述滤液分析，绘制其在选择波长处的吸光度一阶导数值随壳聚糖碘化物添加量的变化的折线图来确定碘离子吸附饱和点；并将碘离子吸附饱和点处的一阶导数值代入至KI标准曲线中，得到吸附饱和时的碘离子浓度；结合储备溶液的体积及其中纤维的绝干质量，得到纤维的表面电荷密度；本发明结合导数光谱法扣除干扰；实现对木质素纤维表面电荷密度的快速测定，测量结果精确度高。

摘要： 本发明属集成电路计算机辅助设计/电子设计自动化领域，具体涉及集成电路寄生参数提取方向中一种提高边界积分方程和随机混合法求解导体或介质平面边界面电荷密度的精度的方法。本方法以边界上待求点为球心构造一个半球体，与区域边界相交为一个平面圆盘，应用球面Green函数的第二类边界积分方程进行求解，将待求点处的面电荷密度转化为由半球面和平面圆盘构成的封闭曲面上的积分。本发明属一种局部性解法，可高精度计算局部边界上的面电荷密度，无需对互连线和介质边界表面进行离散；并具有随机法天然并行性的优势，易于实现大规模并行计算。

摘要： 本发明涉及成像分析技术领域，具体涉及一种测定二维材料表面电荷密度分布的成像方法，包括将二硫化钼薄层，固定在氧化铟锡导电芯片上，向氧化铟锡导电芯片中加入样品液或电解质盐溶液，得到待测芯片；将待测芯片放置于阻抗‑干涉反射成像系统的样品台上，将待测芯片与三电极体系连接，利用相机采集待测芯片中的二硫化钼薄层的干涉反射成像；提取干涉反射成像中的典型样品区域；对干涉反射成像中的像素点以及典型样品区域内的平均光学强度做快速傅里叶变换处理，得到幅度信息；将每个像素点的幅度信息进行累计，得到表面电荷分布的图像。本发明兼具较高的响应速度、灵敏度和抗干扰性，可用于蛋白、污染物等带电物质的检测。

摘要： 本发明涉及一种基于数字万用表的微通道电荷密度测量方法，包括以下步骤：步骤S1:拉制玻璃毛细管得到锥形微通道，并用断针仪抛光锥形微通道的尖端，然后将锥形微通道浸泡在不同质量分数的萘酚溶液中，用乙醇清洗后，得到处理后的锥形微米管；步骤S2：往处理后的锥形微米管内注入支持电解质，然后将一对Ag/AgCl电极及微通道浸入检测液中，形成微电池；步骤S3：采用数字万用表测量不同电荷密度锥形微通道的电阻值；步骤S4：通过数字万用表测量待测锥形微通道的电阻值，评估微通道的电荷密度。本发明实现通过数字万用表的电阻测量微通道电荷密度，具有快速，操作简单，设备易得等优点。

摘要： 本发明公开了一种制备高电荷密度磷酸化纤维素纳米纤维及其热浸泡制备方法，步骤包括：将磷酸盐和尿素超声溶解于去离子水中，调节溶液pH至酸性，加入纤维素原料充分浸润并置于加热设备中进行热浸泡预处理，随后进行干燥及固化处理，最后通过高压均质得到高电荷密度的磷酸化CNF，其表面电荷密度为2.9~3.8 mmol/g。本发明可以使纤维素纤维充分有效润胀，促使磷酸盐和尿素渗透进纤维结构中，增大化学试剂与纤维的接触面积，促进磷酸化反应进行。所得磷酸化CNF电荷密度较高，胶体稳定性强，并促进阻燃隔热和吸附分离等功能特性。这种热浸泡预处理工艺纤维素原料反应浓度高，用水量少，干燥及机械处理能耗低，是一种绿色可持续的工艺，具备工业放大生产的潜力。